CN109616959A - 一种高压电缆剥线装置 - Google Patents

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齐蔚海
王峰
宋豪
陈明礼
矫宏
孙正令
张茂伟
宋超
程文昱
肖永宏
韩云华
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Abstract

本发明属于电力电缆技术领域，具体公开了一种高压电缆剥线装置，其包括支撑机构，包括两个支撑单元，被配置为用于支撑电缆上的两个点并将所述电缆锁紧；横向移动机构，位于两个支撑单元之间，被配置为在两个支撑单元之间做直线运动；电缆环切机构，安装于所述横向移动机构上，该电缆环切机构具有一个插入深度可调节的径向切刀，且被配置为对电缆的两个切点进行环形切割；以及电缆直切机构，安装于所述横向移动机构上，该电缆直切机构具有两个相对布置的插入深度可调节的轴向切刀，且被配置为对两个切点之间的电缆的相对位置同时进行直线切割。本发明可以精确实现高压电缆外层的快速剥离。

Description

一种高压电缆剥线装置
技术领域
本发明属于电力电缆技术领域，尤其涉及一种高压电缆剥线装置。
背景技术
在输电线路施工过程中需要进行张力放线--电缆压接操作，电缆压接需要将电缆的外层铝股剥离。而目前国内同行业在电缆压接时对外层铝股的剥离基本采用人工进行电缆切割。人工切割效率很低，且质量不易保证，时有损伤钢芯的情况发生。不但浪费人力、物力，而且影响使用进度。同时随着大截面电缆(900mm2、1000mm2截面)在输电线路中的广泛应用，人工切割方式将无法满足施工需求。由此可见，现有的电缆的外层铝股剥离技术需要改进。
发明内容
本发明的目的在于提出一种高压电缆剥线装置，以精确实现电缆外层的快速剥离。
本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案：
一种高压电缆剥线装置，包括：
支撑机构，包括两个支撑单元，被配置为用于支撑电缆上的两个点并将电缆锁紧；
横向移动机构，位于两个支撑单元之间，被配置为在两个支撑单元之间做直线运动；
电缆环切机构，安装于横向移动机构上，该电缆环切机构具有一个插入深度可调节的径向切刀，且被配置为对电缆的两个切点进行环形切割；以及
电缆直切机构，安装于横向移动机构上，该电缆直切机构具有两个相对布置的插入深度可调节的轴向切刀，且被配置为对两个切点之间的电缆的相对位置同时进行直线切割。
优选地，支撑单元包括支撑底座、支撑杆以及安装于支撑杆顶端的锁紧抱箍；
支撑杆的下部安装于支撑底座上。
优选地，横向移动机构包括横向移动机构底板、丝杠、丝杠安装座、一号电机和丝杠螺母；横向移动机构底板和丝杠均沿电缆的长度方向布置；
丝杠的两个端部分别通过一个丝杠安装座安装于横向移动机构底板上；
丝杠螺母安装于丝杠上，丝杠的一端部与一号电机相连。
优选地，丝杠螺母上固连有安装底板，电缆环切机构和电缆直切机构设置于安装底板上。
优选地，电缆环切机构包括二号电机、主动齿轮、从动齿轮以及环形套；
其中，二号电机通过螺栓设置于安装底板上，二号电机的输出轴与主动齿轮连接；
从动齿轮位于主动齿轮的上方，且与主动齿轮啮合；
从动齿轮采用环状结构，该从动齿轮由两个半圆形齿轮组件以可拆卸方式连接组成；
从动齿轮与环形套之间为固定连接；
环形套由两个半圆形环形套组件以可拆卸方式连接组成；
在环形套的侧部设有一径向插孔，径向切刀经由该径向插孔伸入环形套内侧；
在径向切刀的外侧端部连接有调节径向切刀插入深度的三号电机；
三号电机为直线电机，从动齿轮和环形套的内径相等，且均与电缆的外径相同。
优选地，在从动齿轮和环形套的侧部对应位置分别设有螺纹孔；在从动齿轮与环形套之间设有连接柱，连接柱的两个端部分别设有外螺纹；连接柱的中间部分的径向截面为六边形；
从动齿轮与环形套之间通过连接柱进行螺栓连接。
优选地，电缆直切机构包括U型安装槽，在U型安装槽两个相对侧壁上分别设有一安装孔；在每个安装孔内安装一个轴向切刀；
每个轴向切刀分别配置一个用于调节该轴向切刀插入深度的四号电机；
四号电机为直线电机；
两个轴向切刀均为水平布置，且高度与电缆的过轴线的水平切面的高度相等。
优选地，U型安装槽的底部安装有一电缆托架，在电缆托架上设有弧形的电缆托槽。
本发明具有如下优点：
本发明设计有电缆环切机构以及电缆直切机构，其中，利用电缆环切机构可以对电缆上的任意两点(非端部的点)进行自动化环切，而利用电缆直切机构则可沿其中一点，在横向移动机构的带动下，实现对电缆的自动化直线切割，直到移动至电缆上的另一点。本发明中切刀的插入深度均可实现自动化调整，便于实现对切割(环切和直切)深度的精确控制。本发明极大提高了电缆切割的效率，且使用方便，保证了高压电缆剥线的精确度。
附图说明
图1为本发明实施例中高压电缆剥线装置的结构示意图；
图2为本发明实施例中支撑单元的结构示意图；
图3为本发明实施例中横向移动机构底板的结构示意图；
图4为本发明实施例中电缆环切机构的结构示意图；
图5为本发明实施例中的A部放大图；
图6为本发明实施例中电缆直切机构的结构示意图；
图7为本发明实施例中径向切刀或轴向切刀的结构示意图；
其中，1-支撑单元，2-锁紧抱箍，3-支撑底座，4-支撑杆，5-连杆，6-横向移动机构底板，7-丝杠，8-丝杠安装座，9-一号电机，10-丝杠螺母；
11-电缆，12-C型钢，13-切刀安装柱，14-长方形安装板，15-螺纹安装柱，16-安装底板，17-二号电机，18-主动齿轮，19-从动齿轮，20-环形套；
21-半圆形齿轮组件，22、23-连接孔，24-连接柱，25-半圆形环形套组件，26-径向插孔，27-径向切刀，28-三号电机，29-轴向切刀，30-四号电机；
31-电缆托架，32-电缆托槽，33-切刀本体，34-U型安装槽。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
结合图1所示，本实施例述及了一种高压电缆剥线装置，该剥线装置包括支撑机构、横向移动机构、电缆环切机构和电缆直切机构等四部分。
如图1和图2所示，支撑机构包括两个支撑单元1，两个支撑单元1在放置时应该与电缆的长度方向保持一致，即支撑单元1连线与电缆的长度方向一致。
为了实现对高压电缆的剥线操作，需要先将电缆一定长度范围内的部分进行固定，因此，在每个支撑单元1的顶端安装一个锁紧抱箍2，锁紧抱箍2采用已有的抱箍结构即可。
将电缆分别支撑在两个支撑单元1上，将电缆拉直，然后利用锁紧抱箍2实现电缆固定。
需要注意，两个锁紧抱箍2之间的电缆长度大于待剥线的电缆长度。
每个支撑单元1包括支撑底座3、支撑杆4以及安装于支撑杆顶端的锁紧抱箍2。
支撑杆4的下部安装(例如焊接或螺栓连接)于支撑底座3上。
本实施例中每个支撑单元1的支撑杆4例如有两个，在两个支撑杆4之间设有连杆5。
在连杆5上设有安装孔，用于安装下述横向移动机构中的横向移动机构底板6。
如图1所示，横向移动机构，位于两个支撑单元1之间，被配置为在两个支撑单元1之间做直线运动。该横向移动机构的结构如下：
横向移动机构包括横向移动机构底板6、丝杠7、丝杠安装座8、一号电机9和丝杠螺母10；横向移动机构底板6和丝杠7均沿电缆11的长度方向布置。
丝杠7的两个端部分别通过一个丝杠安装座8(螺栓)安装于横向移动机构底板6上。
丝杠螺母10安装于丝杠7上，丝杠7的一端部与一号电机9相连。
在一号电机9的作用下，丝杠螺母10可沿丝杠7的长度方向做直线运动。
至于横向移动机构底板6的结构，例如可以如图3所示。
该横向移动机构底板6的中部为一长方形安装板14，在长方形安装板14的两个端部分别设有一螺纹安装柱15，每个螺栓安装柱对应伸入一连杆5上的安装孔内。
设置长方形安装板14的目的在于方便丝杠安装座8、一号电机9的安装。
在丝杠螺母10上固连(例如焊接)有安装底板16，该安装底板16为水平放置。
电缆环切机构和电缆直切机构设置于安装底板16上。
其中，以图1中的环切点I作为前侧，则电缆环切机构可以位于电缆直切机构前侧。当然，二者的位置关系并不绝对，电缆环切机构也可以位于电缆直切机构后侧。
如图4所示，电缆环切机构包括二号电机17、主动齿轮18、从动齿轮19以及环形套20。
二号电机17通过螺栓设置于安装底板16上，二号电机的输出轴与主动齿轮18连接。
从动齿轮19位于主动齿轮18的上方，且与主动齿轮18啮合。
从动齿轮19采用环状结构，该从动齿轮19由两个半圆形齿轮组件21以可拆卸方式连接组成，该可拆卸方式例如可以为插接连接。
其中，图1和图4中示出的从动齿轮19周圈上的齿均未示出，但实际上存在。
通过将该从动齿轮19设计为可拆卸式结构，便于将从动齿轮19套置于待剥线的电缆上。
具体的，在两个半圆形齿轮组件21的连接位置处的(前)侧面分别设有一个连接孔，例如连接孔22和连接孔23，上述两个连接孔例如可以均为通孔。
通过一根同时插入两个连接孔的U形插块即可实现两个半圆形齿轮组件21的连接。
两个半圆形齿轮组件21只需要总共两根U形插块即可实现快速连接。
从动齿轮19与环形套20之间为固定连接。具体的，
在从动齿轮19和环形套20的侧部对应位置分别设有螺纹孔；在从动齿轮19与环形套20之间设有连接柱24，连接柱24的两个端部分别设有外螺纹。
连接柱24的中间部分的径向截面为六边形，利用工具可同时将连接柱24两端进行固定。
从动齿轮19与环形套20之间通过(多个)连接柱24进行螺栓连接。
同理，本实施例中的环形套20也具有与从动齿轮19类似的结构，即：
环形套20也是由两个半圆形环形套组件25以可拆卸方式连接组成。
环形套20设计为组合式结构，并且可拆卸，也是方便套置于待剥线的电缆上。两个半圆形环形套组件25的连接结构，可以参考两个半圆形齿轮组件21的连接结构。
在环形套20的侧部设有一径向插孔26，在径向插孔26内设有一径向切刀27，径向切刀27经由该径向插孔26伸入环形套20内侧。
此外，在径向切刀27的外侧端部连接有调节径向切刀插入深度的三号电机28，该三号电机28的输出轴例如可以通过联轴器与径向切刀27相连。
三号电机28采用直线电机，以便实现对径向切刀27插入深度的控制。
三号电机28动作时，会带动径向切刀27插入(电缆)深度的精确调节。
其中，从动齿轮19和环形套20的内径相等，且均与电缆的外径相同。
如图5所示，三号电机28例如可以通过C型钢12螺栓安装于环形套20的外侧。
本实施例中电缆环切机构的大致工作原理为：
三号电机28带动径向切刀27插入至合适的深度(与电缆的外层厚度相等)，在二号电机17的带动下，主动齿轮18同时带动从动齿轮19和环形套20转动，实现对电缆的环切。
本实施例中径向切刀27的前端例如可以具有尖状切削刃，便于进行环切。
本实施例中的径向切刀27实际上包括两部分，一部分是切刀本体33，一部分是切刀安装柱13，其中，在切刀安装柱的外侧设有与径向插孔26内螺纹适配的外螺纹。
切刀安装柱设有切刀本体插槽，切刀本体的一端插入到切刀安装柱内，如图7所示。
如图6所示，电缆直切机构包括U型安装槽34，在U型安装槽34的两个相对侧壁上分别设有一安装孔；在每个安装孔内安装一个轴向切刀29。
每个轴向切刀29分别配置一个用于调节该轴向切刀插入深度的四号电机30。
四号电机30例如也采用如图5所示的C型钢结构安装于U型安装槽34的相应侧壁上。
四号电机30也采用直线电机，以便实现对轴向切刀29插入深度的控制。
两个轴向切刀29均为水平布置，且高度与电缆的过轴线的水平切面的高度相等。
四号电机30动作时，会带动轴向切刀29插入(电缆)深度的精确调节。
待插入至合适的电缆深度后，在横向移动机构(即丝杠螺母10)的带动下，电缆直切机构由环切点I向环切点II移动，且同时对电缆进行直切。
同时配合电缆环切机构分别在环切点I和环切点II处的切割，因此，总共只需要进行三次切割，既可实现图1中切割区域内高压电缆的剥线，剥线效率高，控制精确。
本实施例中剥线装置自动化程度高，有效解决了大截面电缆的剥线问题。
本实施例中的轴向切刀29也可以采用如图7所示的结构(即具有尖状切削刃)，一方面方便插入电缆内部，一方面可以实现沿电缆长度方向的切割。
此外，U型安装槽34的底部安装有一电缆托架31，电缆托架31通过螺栓进行安装。
在电缆托架31上设有一弧形的电缆托槽32，用于实现对电缆的托持和限位，保证电缆直切机构在沿电缆长度方向运动(切割)时电缆的稳定放置，从而实现精确有效切割。
当然，本实施例还需要配置电气部分，从而实现对各个电机动作的精确控制。由于本实施例的创新点在于保护剥线装置的结构部分，因而并未对电气部分进行说明。
此外，本实施例还述及了一种高压电缆剥线装置的使用方法，其大致步骤如下：
s1.首先利用两个支撑单元1将电缆上的两个点撑起，将电缆拉直，然后进行固定；
电缆的切割区域应该位于电缆上固定的两个点之间。
s2.一号电机9动作，带动电缆环切机构移动至切割区域的一个端部，即环切点I处；
将从动齿轮19以及环形套20分别打开并套置于电缆上，然后闭合从动齿轮和环形套。
s3.三号电机28带动径向切刀27插入至电缆内合适的深度；
该步骤中合适的深度，即径向切刀27插入电缆的深度与电缆的外层厚度相等。
s4.二号电机17动作，并带动主动齿轮18转动，主动齿轮18转动，同时带动从动齿轮19和环形套20转动，从而实现对电缆的环切点I处的环切；
环切结束后，在三号电机28的带动下，径向切刀27由电缆内退出。
s5.一号电机9动作，带动电缆直切机构移动至环切点I处。
s6.两个四号电机30分别带动各自连接的轴向切刀29插入至电缆内的合适深度；
该步骤中合适的深度，即轴向切刀29插入电缆的深度与电缆的外层厚度相等。
s7.一号电机9动作，带动电缆直切机构由环切点I移动至环切点II处，在移动过程中，两个轴向切刀29同时将电缆切割分为上下两部分，此时环切点II处仍有连接；
直切结束后，在四号电机30的作用下，轴向切刀29由电缆内退出。
s8.一号电机9动作，带动电缆环切机构移动至切割区域的环切点II处。
s9.三号电机28带动径向切刀27插入至电缆内合适的深度；
该步骤中合适的深度，即径向切刀27插入电缆的深度与电缆的外层厚度相等。
s10.二号电机17动作，并带动主动齿轮18转动，主动齿轮18转动，同时带动从动齿轮19和环形套20转动，从而实现对电缆的环切点II处的环切；
环切结束后，在三号电机28的带动下，径向切刀27由电缆内退出。
s11.将支撑机构、横向移动机构、电缆环切机构和电缆直切机构拆下，剥线结束。
本实施例中的剥线装置的使用方法，极大提高了大截面电缆的剥线效率，控制精确度高。
当然，以上说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。

Claims (8)

1.一种高压电缆剥线装置，其特征在于，包括：
支撑机构，包括两个支撑单元，被配置为用于支撑电缆上的两个点并将所述电缆锁紧；
横向移动机构，位于两个支撑单元之间，被配置为在两个支撑单元之间做直线运动；
电缆环切机构，安装于所述横向移动机构上，该电缆环切机构具有一个插入深度可调节的径向切刀，且被配置为对电缆的两个切点进行环形切割；以及
电缆直切机构，安装于所述横向移动机构上，该电缆直切机构具有两个相对布置的插入深度可调节的轴向切刀，且被配置为对两个切点之间的电缆的相对位置同时进行直线切割。
2.根据权利要求1所述的高压电缆剥线装置，其特征在于，
所述支撑单元包括支撑底座、支撑杆以及安装于支撑杆顶端的锁紧抱箍；
支撑杆的下部安装于所述支撑底座上。
3.根据权利要求1所述的高压电缆剥线装置，其特征在于，
所述横向移动机构包括横向移动机构底板、丝杠、丝杠安装座、一号电机和丝杠螺母；
横向移动机构底板和丝杠均沿电缆的长度方向布置；
丝杠的两个端部分别通过一个丝杠安装座安装于横向移动机构底板上；
丝杠螺母安装于所述丝杠上，丝杠的一端部与一号电机相连。
4.根据权利要求3所述的高压电缆剥线装置，其特征在于，
所述丝杠螺母上固连有安装底板，电缆环切机构和电缆直切机构设置于安装底板上。
5.根据权利要求4所述的高压电缆剥线装置，其特征在于，
所述电缆环切机构包括二号电机、主动齿轮、从动齿轮以及环形套；
其中，二号电机通过螺栓设置于安装底板上，二号电机的输出轴与主动齿轮连接；
从动齿轮位于主动齿轮的上方，且与所述主动齿轮啮合；
从动齿轮采用环状结构，该从动齿轮由两个半圆形齿轮组件以可拆卸方式连接组成；
从动齿轮与环形套之间为固定连接；
环形套由两个半圆形环形套组件以可拆卸方式连接组成；
在环形套的侧部设有一径向插孔，径向切刀经由该径向插孔伸入环形套内侧；
在径向切刀的外侧端部连接有调节径向切刀插入深度的三号电机；
三号电机为直线电机；从动齿轮和环形套的内径相等，且均与电缆的外径相同。
6.根据权利要求5所述的高压电缆剥线装置，其特征在于，
在从动齿轮和环形套的侧部对应位置分别设有螺纹孔；在从动齿轮与环形套之间设有连接柱，连接柱的两个端部分别设有外螺纹；连接柱的中间部分的径向截面为六边形；
从动齿轮与环形套之间通过连接柱进行螺栓连接。
7.根据权利要求4所述的高压电缆剥线装置，其特征在于，
所述电缆直切机构包括U型安装槽，在U型安装槽两个相对侧壁上分别设有一安装孔；
在每个安装孔内安装一个所述轴向切刀；每个轴向切刀分别配置一个用于调节该轴向切刀插入深度的四号电机；四号电机为直线电机；
两个轴向切刀均为水平布置，且高度与电缆的过轴线的水平切面的高度相等。
8.根据权利要求7所述的高压电缆剥线装置，其特征在于，
所述U型安装槽的底部安装有一电缆托架，在电缆托架上设有弧形的电缆托槽。
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